蔡麗媛,何玉英,夏兆飛

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀 100193)

木糖醇是一種戊糖醇,甜度與蔗糖相近,廣泛的存在于自然界的果蔬中。隨著木糖醇被廣泛的用作甜味劑和寵物業(yè)的發(fā)展使犬接觸到的機會增多,導(dǎo)致犬中毒的幾率增加。據(jù)美國動物中毒中心報道,在2004～2006年三年間,犬木糖醇中毒的病例逐年倍增[1],國內(nèi)此類病例也逐年增多。由于木糖醇引起犬的中毒往往是急性的,而且病情嚴重,急需解毒和判斷預(yù)后。只有在了解中毒機理的情況下才能進行有效的救治,使犬恢復(fù)健康,也只有這樣才能準(zhǔn)確的判斷預(yù)后。本文主要結(jié)合現(xiàn)有的研究,對犬木糖醇中毒機制予以闡述。

1 木糖醇對犬血糖的影響

有報道稱:犬在攝入含木糖醇的口香糖后出現(xiàn)低血糖癥狀,如倦怠、沉郁、昏迷等。在試驗研究中發(fā)現(xiàn)犬?dāng)z入4.0 g/kg體重,劑量木糖醇20 min血糖下降,50 min血糖達最低值[2],并出現(xiàn)動性下降、沉郁等臨床癥狀。這是由于木糖醇進入犬體內(nèi)引起胰島素大量分泌造成低血糖。木糖醇是糖代謝的中間體,在動物體內(nèi)通過糖醛酸途徑、磷酸戊糖途徑、糖酵解途徑分解供能,單位重量的木糖醇能量值為11.7～12.1 k J/g與葡萄糖產(chǎn)熱量相當(dāng)[3],但木糖醇在犬體內(nèi)的吸收率低,且分解供能所需的時間較葡萄糖長,所以在進入體內(nèi)后不足以彌補葡萄糖的消耗,在葡萄糖被大量分解且沒有被及時補充的情況下導(dǎo)致了低血糖。木糖醇降低血糖的機制還可能與促進肝糖原合成使血糖降低、增加胰島素受體敏感性,促進葡萄糖在外周利用有關(guān)。

2 木糖醇對犬與胰島素和胰高血糖素分泌的影響

木糖醇在動物體內(nèi)和體外試驗中均可引起胰島素分泌[4],可使犬、奶牛、山羊體內(nèi)胰島素分泌激增,但不引起靈長類胰島素大量分泌。木糖醇不僅對胰島素分泌的兩個階段都有促進作用,而且可促進胰島素的合成[5-6]。當(dāng)犬?dāng)z入較高劑量的木糖醇時,血清胰島素濃度升高幅度較大且持續(xù)時間長。木糖醇刺激胰島的分泌作用強單糖,也強于其他戊糖醇,如多羥基的阿拉伯糖醇、山梨醇、甘露醇等[7],木糖醇刺激犬胰島素的分泌量是葡萄糖刺激分泌量的2.5～7.0倍[8]。

木糖醇進入人或動物體內(nèi)引起胰島素分泌的機制大致有3種:(1)磷酸戊糖途徑,即木糖醇進入胰島細胞后,經(jīng)過磷酸戊糖途徑代謝,轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖,可刺激胰島素分泌和釋放,并在這一程度上使血糖降低,這一途徑可能與胰島素的分泌有著重要關(guān)系。(2)木糖醇在體內(nèi)代謝產(chǎn)生的6-磷酸葡萄糖對胰島素的分泌無促進作用,而是代謝產(chǎn)生的其他糖類促進了胰島素的分泌,這些糖與葡糖糖在機體內(nèi)代謝產(chǎn)生的產(chǎn)物和終產(chǎn)物相同[9]。(3)木糖醇通過葡萄糖醛酸-木酮糖途徑代謝產(chǎn)生了大量還原型輔酶Ⅱ(NADPH2),NADPH2刺激胰島β-細胞分泌大量胰島素[10]。Prote,Jun D等人的體內(nèi)試驗[11-12]和Coore H G等人的體內(nèi)試驗[13]證明,腎上腺素可阻礙由葡萄糖引起的胰島素分泌。在Montagug W等人[14]的試驗中,腎上腺素也可阻礙木糖醇引起的胰島素分泌。這說明,木糖醇和葡萄糖是通過相似和相同的途徑引起胰島素分泌的,而這種途徑可被腎上腺素阻斷。

由于胰高血糖素是體內(nèi)糖代謝的另一重要激素并與胰島素的作用拮抗,在糖代謝過程中兩種激素相互作用。在體外試驗中,當(dāng)木糖醇進入胰島中不僅會引起β-細胞的分泌還會引起胰島中其他細胞的分泌,如引起胰島α-細胞分泌胰高血糖素。木糖醇在體內(nèi)也可能對胰島其他細胞激素的分泌具有促進作用。

3 木糖醇對犬肝臟的影響

犬在木糖醇中毒后會發(fā)生急性肝臟損傷,一些相關(guān)生化指標(biāo)發(fā)生變化。有試驗表明[2],谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)活性在中毒后的4 h內(nèi)可升高10倍;天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)對肝臟疾病更具有特異性,犬在木糖醇中毒后AS T的含量在4 h內(nèi)達到峰值,其含量相當(dāng)于中毒前的10倍;目前,沒有犬木糖醇中毒后堿性磷酸酶(A LP)含量變化的報道,但是由于肝臟疾病可能會造成ALP的升高,因此在犬木糖醇中毒時不排除會產(chǎn)生ALP含量的變化;肝膽系統(tǒng)是γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)的主要來源,可對肝臟的特異性高,但敏感性低,通常在ALT升高后的2～3 d才變化,木糖醇中毒后GG T含量會輕微上升。

犬?dāng)z入木糖醇后,胰島素大量分泌引起了犬體內(nèi)原有的葡萄糖大量分解,而進入體內(nèi)的木糖醇因異生緩慢不足以補充消耗的葡萄糖,這樣使得利用葡萄糖無氧酵解功能的紅細胞的不到充足的養(yǎng)料而受到破壞。紅細胞破壞后,其中的血紅素釋放入血,使直接膽紅素含量增加。由于肝臟受到損傷,排泄膽紅素的能力下降,使得原本過量產(chǎn)生的膽紅素得不到有效代謝,從而使試驗組血清直接膽紅素和總膽紅素含量增加。由于血清總膽汁酸可以同時反映肝臟分泌狀態(tài)、生成攝取、肝細胞損傷程度三個方面的血清總指標(biāo)[16]據(jù)推測在木糖醇中毒時犬血清總膽汁酸(TBA)含量也會出現(xiàn)一定程度的升高?？赏ㄟ^膽汁酸酸排泄試驗來判斷是否引起肝臟實質(zhì)的損傷和損傷程度。即通過測定犬在禁食12 h(餐前)和進食后2 h(餐后)血清中的總膽汁酸,以確定是否發(fā)生肝臟損傷。

4 木糖醇中毒機制研究展望

犬木糖醇中毒機制是復(fù)雜的,目前對這一機制的研究極少,現(xiàn)有報道多數(shù)以中毒后產(chǎn)生的臨床癥狀為主,少數(shù)也只對中毒后犬的某些生理生化指標(biāo)進行了檢測?？偟恼f來,這一機制的研究還處于起步階段。在今后對犬木糖醇中毒機制的研究可從以下幾方面開展:(1)從糖代謝的角度研究,研究木糖醇對犬正常糖代謝途徑的影響,特別是對糖代謝中間體在犬中毒后的變化進行研究,并與人攝入木糖醇后體內(nèi)糖代謝的變化進行對比研究。(2)影響糖代謝的激素,如胰島素、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素等,可以從離子通道水平對其釋放進行研究。(3)對中毒后犬內(nèi)源性抗氧化機制進行研究。

隨著對這一中毒機制研究的深入,可以為臨床解毒提供更好方案,可對中毒犬進行更有效的救治。

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